2009- 2010学年度第一学期试卷 b (闭卷)
课程线性代数系别教育系年级 08 专业教育技术学班级 1 学号姓名。
一、填空题(每空2分,共10分)
1设a=,b=.则a+2b
2.设实二次型,则其规范形为 。
3.设矩阵a=,已知α=是它的一个特征向量,则α所对应的特征值为。
4.设向量(α,2,,则内积= 。
5. 向量组的秩是 ,它的一个极大无关组是
二、选择题(每题3分,共30分)
1. 下列矩阵为行最简形的是。
a)(b)(c) (d
2. 行列式的值为(a)2 (b)1 (c)0 (d)-1
3. 设n阶方阵a,b,c满足abc=e,则必有。
(a) (b) (c) (d
4.设a是方阵,如有矩阵关系式ab=ac,则必有。
(a)a =0 (b)bc时a=0 (c)a0时b=c(d)|a|0时b=c( )
5.已知3×4矩阵a的行向量组线性无关,则秩(at)t 等于。
(a)1 (b)2 (c)3 (d) 4
6.设矩阵a的秩为r,则a中。
(a)所有r-1阶子式都不为0 (b)所有r-1阶子式全为0
(c)至少有一个r阶子式不等于0 (d)所有r阶子式都不为0
7.设n阶方阵a可逆,则必有。
(a)秩(a)8.设a是正交矩阵,则下列结论错误的是。
(a)|a|2必为1 (b)|a|必为1
c)a-1=at (d)a的行(列)向量组是正交单位向量组。
9.设a是实对称矩阵,c是实可逆矩阵,b=ctac.则( )
a)a与b相似b)a与b不等价
c)a与b有相同的特征值d)a与b合同。
10.下列矩阵中是正定矩阵的为。
a) (b)(c) (d
三、判断题(每题2分,共10分)
1.若线性相关,则也线性无关。
2.如果方阵的特征值全不为0,则。
3.若,则方程组一定有解。
4.若均为阶方阵,且有个不同公共特征值,则相似5. 若是二次型,则阶方阵一定为对称阵。
四、计算题(每题8分,共40分)
1设,计算行列式,及其逆矩阵。
2. 求解非齐次次线性方程组 ,用基础解系表示。
3.已知三阶矩阵a的特征值为-1,1,2,设,求。
1)的特征值,2)及,其中为三阶单位阵。
4.试求一个正交的相似变换矩阵,将下列对称矩阵化为对角矩阵:
5.设,问满足什么条件时,是正定的?
五、证明题(每题5分,共10分)
1.设是非齐次线性方程组的一个特解,是其导出组的一个基础解系,试证明:(1)线性无关;(2)线性无关。
2.设为阶矩阵,且为对称矩阵,证明也是对称矩阵。
2009-- 2010学年度第一学期试卷(b卷答案)
考试课程线性代数系别教育系年级 08 专业教育技术学班级 1
一、填空题1. 2. 3.1 4. -10
二、选择题1.d 2.c3.d4.b5.a6.d7.b8.c9.a10.d
三、判断题16.√ 17.×18.√19.√20.×
四、计算题。
选择自由变量,取,得到方程组的一个特解,若分别取和,则得到其导出方程组的一个基础解系,,于是方程组的全部解为:其中为任意常数。
3. 设为的特征值,使矩阵多项式特征值。
1)则特征值的计算公式,可得特征值为-6、-4、-12
的特征值计算公式,得到特征值为-4、-2、-1,则。
4.由得到的特征值为。
当时,解得特征向量,当时,解得特征向量,当时,解得特征向量。
令正交矩阵,有。
5. 对称阵(1)
得;只要则矩阵a是正定的,那么二次型也是正定的。
2)行列式。
得;只要则矩阵a是负定的,那么二次型也是负定的。
则无论t取什么数都不可使为正定矩阵,那么二次型一定不是正定的。
五、证明题。
1.1.证明:(1)线性相关。
又因为是其导出组的一个基础解系,所以是线性无关。
则可由线性表示,并表法唯一,即存在使得有。
则有(矛盾)
假设不成立,线性相无关。
2)与可以互相线性表示。
则两个向量组等价,即线性无关。
2正定,则矩阵满秩,且其特征值全为正.
不妨设为其特征值,
由定理8知,存在一正交矩阵。
使。又因为正交矩阵,则可逆,.
所以.令,可逆,则。
线性代数试卷答案
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